Абсолютная проницаемость. Эффективная и относительная проницаемости

Страницы работы

Фрагмент текста работы

5. ПРОНИЦАЕМОСТЬ

5.1. Абсолютная проницаемость

Свойство пород проводить жидкости, газы и их смеси при наличии градиента давления Δр/L называется проницаемостью. Различают проницаемость абсолютную (физическую) и эффективную.

Проницаемость абсолютная — проницаемость породы по отношению к сухому газу или однокомпонентной жидкости. Породы проводят за единицу времени тем большее количество Q сухого газа или однородной однокомпонентной жидкости, чем значительнее их сечение F, действующий градиент давления Δр/L {Lдлина объема породы) и меньше вязкость μ фильтрующего вещества.

Расход Q газа (или однокомпонентной жидкости) разных пород при заданных сечении, градиенте давления и вязкости неодинаков. Это определяет коэффициент пропорциональности kпр в соотношении

Q= kпр (Δр/L) / (F/ μ) ,

названный коэффициентом проницаемости, имеет размерность площади и единица измерения его в СИ — м2. Но сих пор применяется внесистемная едница дарси (Д). Проницаемость в 1Д имеет образец породы сечением 1 см2, длиной 1 см при градиенте давления в 0,1 МПа и вязкости однородного фильтрующегося вещества, равной 1 сПз;   1Д = 10-12 м2 =1 мкм2, а 1 мД =1 фм2. Коэффициент kпр абсолютной проницаемости пород по воде ниже, чем по газу, так как известная доля порового объема влажных пород занята прочно- и рыхлосвязанной водой, водой тупиковых и очень тонких капилляров с меньшей, чем у свободной воды, или вовсе отсутствующей подвижностью.

Различие в значениях рассматриваемых коэффициентов особенно велико при фильтрации через глинистые породы.

Проницаемость пород определяется главным образом следующими факторами, характеризующими поровое пространство:

 1) размером и формой отдельных пор;

2) количественным соотношением и взаимоотношеникм пор различного размера и формы, степенью извилистости поровых каналов

Влияние структурных характеристик породы

на коэффициент абсолютной проницаемости

В основу теории проницаемости положена модель, достаточно близкая к реальным породам, коэффициент проницаемости kпр пропорционален кубу коэффициентадинамической пористости kп и находится в обратной связи с квадратами удельной поверхности SфV, фильтрации и гидравлической извилистости Tг, а также с коэффициентом ƒ, учитывающим форму поровых каналов.

kпр = kп3 /  SфV  Tг2 ƒ

Коэффициент проницаемости сухих газонасыщенных пород находится в степенной зависимости от среднего диаметра их зерен и возрастает с увеличением коэффициента пористости:

kпр = kп3 dз2 / 36 (1- kво)2  Tг2 ƒ

Зависимость коэффициента абсолютной проницаемости от петрофизических характеристик

Опытные данные подтверждают:

1) рост коэффициента проницаемости с увеличением квадрата среднего радиуса  (диаметра) капилляров,

2) связи для различных типов осадочных отложений — прямые между коэффициентами kпр и kп

3) обратные — между kпр  и SфV ; kпр  и Tг .

Первая из них не учитывает различие отдельных образцов пород по удельному поровому объему, вторая — сопротивление поровых каналов потоку фильтрующейся жидкости, третья — удельный объем или также поверхность поровых каналов;

4) тесные зависимости прослеживаются между kпр , kп и SфV,

5) обратные связи между kпр  и  kво  (коэффициент остаточного водопасыщеиия) и более тесную — между kп , lg kпр  и  kво .

Определяющими значения kпр осадочных пород являются также состав их фаз, форма, гранулометрический состав зерен и его статистические характеристики, удельное содержание глинистого компонента. Перечисленные особенности и свойства пород обусловливают межфазное взаимодействие в порах пород, их удельную объемную поверхность SфV, и коэффициент открытой пористости kпо, состав пор этих сред и его статистические характеристики, удельную объемную концентрацию глинистого растворимого компонента.

При постоянном коэффициенте пористости проницаемость пород определяется в основном абсолютным или относительным содержанием в их поровом пространстве глинистой компоненты. Она становится тем меньше, чем больше в породе последней.

Резкое вначале снижение проницаемости при возрастании в породе глинисто-растворимой компоненты объясняется одновременным уменьшением пористости и увеличением удельной

Похожие материалы

Информация о работе